برای حل این مسئله، به صورت زیر عمل میکنیم:
1. طبق شرایط STP (شرایط استاندارد دما و فشار)، یک مول گاز برابر با 22.4 لیتر است. بنابراین، اگر حجمی برابر با 0.5/1 لیتر داشته باشیم، میتوانیم مولهای گاز جمعآوری شده را به دست آوریم:
\[
n = \frac{0.5}{22.4} \approx 0.0223 \text{ mol}
\]
2. واکنش تولید گاز هیدروژن به ازای یک مول کلسیم کاربید انجام میشود:
\[
\text{CaC}_2 + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Ca(OH)}_2 + \text{C}_2\text{H}_2
\]
بنابراین، تعداد مولهای \( \text{C}_2\text{H}_2 \) برابر است با 0.0223.
3. جرم مولی کلسیم کاربید (\( \text{CaC}_2 \)) برابر است با \( 40 + 2 \times 12 = 64 \) گرم بر مول. بنابراین جرم کلسیم کاربید در مخلوط برابر است با:
\[
\text{جرم کلسیم کاربید} = 0.0223 \times 64 = 1.427 \text{ g}
\]
4. اگر مجموع جرم مخلوط 5 گرم باشد، بنابراین جرم اکسید کلسیم (\( \text{CaO} \)) برابر است با:
\[
\text{جرم اکسید کلسیم} = 5 - 1.427 = 3.573 \text{ g}
\]
5. درصد جرمی اکسید کلسیم در مخلوط:
\[
\%\text{جرمی} = \left(\frac{3.573}{5}\right) \times 100 \approx 71.46\%
\]
بنابراین، درصد جرمی کلسیم اکسید در مخلوط حدود 71.46 درصد است.
